JPH0956196A - サーフェースモータの脱調検出装置 - Google Patents
サーフェースモータの脱調検出装置Info
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- Control Of Linear Motors (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Abstract
の脱調検出装置を提供する。 【構成】 移動部3に加速度センサ4を取り付け、加速
度センサ4の出力信号と位置指令発生器51に入力され
る信号の内の加速度指令とを比較し、その差が所定値よ
り大きいときにアラーム信号を発生するようにしたサー
フェースモータの脱調検出装置である。
Description
サーフェースモータの移動部と固定部の間の脱調を検出
する装置に関する。
御で駆動されることが多いが、移動部が他の部分と衝突
したり、異常な位置指令や速度指令を受けると、脱調し
て身動きできない状態となる。このパルスモータの脱調
状態を検出する装置として、パルスモータの原点センサ
からの原点信号と加速度センサからの加速度信号とから
積分速度信号を求め、更に積分位置信号を求めて、指令
位置信号によって発生したパルス発生器の出力から得た
積分指令位置信号と積分位置信号との差を求め、その差
が所定の値より大きくなったときに非同期信号を発生
し、移動部の移動位置の異常を検出するものが開示され
ている(例えば、実開平2−94498号公報)。
術では、積分指令位置信号と積分位置信号を求め、さら
にその差を求める回路が複雑であるため、製作に多くの
工数がかかると共に高価になるという問題があった。本
発明は、構造および操作が簡単なサーフェースモータの
脱調検出装置を提供することを目的とするものである。
め、本発明は、碁盤目状に凸極を備えた平板状のプラテ
ン部と、直交する2方向にパルス電圧または正弦波電流
指令に応じて移動磁界を発生し前記プラテン部上を移動
し得る移動部とでサーフェースモータを構成し、前記移
動部の移動を検出して移動信号を発生するセンサを設
け、位置指令、速度指令および加速度指令信号に応じて
前記パルス電圧または正弦波電流指令を発生する位置指
令発生器と、前記位置指令発生器の出力に応じて移動磁
界を発生するドライバとで駆動回路を構成し、前記指令
信号と前記移動部の移動信号とを比較し、脱調状態を検
出するサーフェースモータの脱調検出装置において、前
記センサが加速度センサであり、前記駆動回路に指令し
た加速度指令信号と前記加速度センサの出力信号とを比
較し、その差が所定値より大きいときにアラーム信号を
発生する比較器とを備えたものである。第2の手段とし
て、前記加速度センサの代わりに、周波数センサを移動
部に取り付け、前記加速度指令信号を速度指令信号に代
え、前記駆動回路に前記周波数センサから出力される前
記速度指令信号の周波数に応じた磁界変調による振動の
周波数成分と前記速度指令信号の周波数とを比較して、
その差が所定値より大きいときにアラーム信号を発生す
る比較器とを備えたものである。第3の手段として、前
記プラテン部の所定の位置に設定した基準位置上で前記
移動部の存在を検出する基準位置センサを設け、前記加
速度指令信号を位置指令信号に代え、前記駆動回路に前
記基準位置センサの出力信号と前記位置指令信号とを比
較し、その差が所定値より大きいときに、アラーム信号
を発生する比較器とを備えたものである。第4の手段と
して、前記加速度センサの代わりに、前記移動部に対向
する前記プラテン部の凸極を検知する磁気抵抗センサを
前記移動部に取り付け、前記加速度指令信号を位置指令
信号に代え、前記磁気抵抗センサによって検出された移
動凸極数と前記位置指令信号から得られるパルス指令数
とを比較して、その差が1または2以上のときにアラー
ム信号を発生する比較器を備えたものである。
る場合は、加速度指令を出力した時に、移動部が所定の
加速度で移動しているかどうかを検出し、所定の加速度
で移動していない時に移動部が脱調状態であると判断
し、アラームを出力する。移動部に周波数センサを取り
つける場合は、速度指令を出力した時に、移動部が所定
の移動速度で移動することによって、移動部またはプラ
テン部の振動周波数が所定の周波数で振動しているかど
うか周波数センサで検出し、所定の周波数で振動してい
ないときに、移動部が脱調状態であると判断し、アラー
ムを出力する。また、プラテン部に基準位置センサを設
ける場合は、移動部を基準位置に移動させる位置指令を
発生した時に、所定の基準位置に移動部が存在するか否
かを検出し、移動部が所定の基準位置に存在しないとき
に、移動部が脱調状態であると判断し、アラームを出力
する。移動部に磁気抵抗センサを設ける場合は、移動し
た凸極数とパルス指令数の差が1あるいは2以上のとき
に、移動部が異常(脱調)と判断してアラームを発生す
る。
する。図1(a)は本発明の第1の実施例のサーフェー
スモータを示す斜視図、(b)は移動部の裏側を拡大し
て示した斜視図である。図において、1はサーフェース
モータ、11は架台、2は架台11の上に載置したプラ
テン部で、平板状の磁性体の表面に碁盤目状に凸極21
を形成し、隣り合う凸極21の間に樹脂22を充填して
プラテン部2の表面を平滑にしてある。3は移動部で、
図1(b)に示すように、下面にX方向およびY方向に
パルス電圧によって移動磁界を発生する電機子を有する
磁極31と、磁極31の間に圧力空気を排出するオリフ
ィス32を備えてあり、プラテン部2の上に移動部3を
浮上させるようにしてある。4は移動部3に固定した加
速度センサである。図2は、本発明の第1の実施例を示
すブロック図である。位置指令発生器51は位置指令信
号、速度指令、加速度指令を受けて、それぞれX方向、
Y方向のPWM信号を出力し、その出力をドライバ52
に入力し、パルスモータ1を駆動する。サーフェースモ
ータ1の移動部3に取り付けられた加速度センサ4は移
動部3のX,Y方向の加速度A、Bを検出し、その出力
信号をフィルタ53を介してゲイン変換器54に入力し
てレベル調整したあと、比較器55に入力する。一方、
駆動回路5には初期入力として、位置、速度、加速度指
令信号を与えるが、この中の加速度指令信号を比較器5
5に入力し、加速度信号と比較する。入力加速度信号α
X ,βY とX方向の加速度信号α、Y方向の加速度βと
のそれぞれの差が所定値より大きいときに、移動部3が
異常(脱調)と判断してアラームを発生するようにして
ある。
されている場合は、移動部3は所定値の加速度を受けて
移動するため、図3(a)に示すような加速度指令を与
えると、加速度センサ4には図3(b)に示すような指
令に対応した正常レベルの加速度A(B)を検出する。
加速度A(B)はゲイン変換器54によりレベル調整
し、加速度信号α(β)が比較器55に入力され、駆動
回路5に入力指令された入力加速度信号αX ,βY と比
較され、ゼロに近い信号を出力する。しかし、サーフェ
ースモータ1が何らかの理由により脱調状態となったと
きは、加速度センサ4の検出信号は、図3(c)に示す
ように指令に対応しない異常波形となり、比較器55の
出力はゼロとはならず、アラーム信号を出力する。この
ように、移動部に取り付けた加速度センサの出力を駆動
回路5に入力指令される加速度指令値と比較する簡単な
装置を設けるだけで、サーフェースモータの異常を検出
することができる。
ック図である。この場合、位置指令発生器51に入力す
る速度指令信号vx ,vy を利用するもので、第1の実
施例の加速度センサ4に代えて周波数センサ6を移動部
3に取り付けて、移動部3の振動周波数fを検出する。
駆動回路5には、バンドパスフィルタ56、カウンタ5
7、58を設けてある。バンドパスフィルタ56は、位
置指令発生器51に入力する速度指令信号vx,vy に
応じたパルス周波数fx ,fy を受けて、パルス周波数
fx ,fy の付近の周波数を通すもので、周波数センサ
6の出力をバンドパスフィルタ56に入力するようにし
てある。バンドパスフィルタ56の出力はカウンタ57
を介して比較器55に入力される。一方、駆動回路5に
入力する速度指令信号はカウンタ58を介して比較器5
5に入力される。サーフェースモータ1が正常の状態で
運転されている場合は、速度指令信号vx ,vy の周波
数に応じた磁界変調による振動が発生する。この周波数
成分と速度指令の周波数とを比較器55により比較し
て、所定値以上のレベルになるとアラーム信号を出力す
る。例えば、移動部3のティースピッチが1mmの場
合、速度指令として1000mm/sの指令を与える
と、移動部3には、図5に示すように、振動周波数成分
のうち1000Hzで最も高いピークとなる振動が生じ
る。バンドパスフィルタ56は1000Hzの周波数成
分を通すようになっているので、その出力レベルがカウ
ントされ、この振動周波数成分と速度指令に応じたパル
ス周波数とを比較器55により比較するとゼロに近くな
るのでアラーム信号は発生しない。しかし、サーフェー
スモータ1が何らかの理由により脱調状態となったとき
は、1000Hzにおけるピーク状の振動周波数成分が
生じない。したがって、比較器55の1000Hzの出
力レベルは所定値以上となり、アラーム信号を発生す
る。
ク図、図7はそのサーフェースモータの斜視図である。
この場合、第1の実施例の加速度センサ4に代えて、プ
ラテン部2のX,Yの2方向の基準軸x−x,y−y上
にそれぞれ発光素子71と受光素子72を対向させて配
置した基準位置センサ7を設け、基準位置センサ7の出
力をゲイン変換器54を介して比較器55に入力し、位
置指令信号X,Yと比較する。移動部3が基準軸x−
x,y−y上に来たとき、移動部3が発光素子71から
の太点線で示した光線Lを遮ることにより、それぞれの
基準位置センサ6が移動部3を検出するようにしてあ
る。移動部3を基準位置に移動するよう位置指令を出す
と、サーフェースモータ1が正常の状態で運転されてい
る場合は、移動部3が基準位置に移動するので、正常に
動作していることになり、比較器55の出力はゼロに近
い値となり、アラームは発生しない。しかし、移動部3
が基準位置に移動するように位置指令を出しても、基準
位置センサ7が移動部3を検出しない場合は、比較器5
5の出力はゼロに近くならないので、移動部3が脱調状
態にあるものとしてアラームを発生する。なお、基準位
置センサ7は、X,Y各軸について1か所に限るもので
はなく、プラテン部の両端や中央部の任意の位置に設け
てもよい。また、基準位置センサ7は、発光素子71を
移動部3上に設け、受光素子62をプラテン部2の所定
の基準位置に設け、移動部3が基準位置に移動するよう
位置指令を出したときに、受光素子72が発光素子71
の光を受けないときは、脱調状態として判断してアラー
ムを出すようにしてもよい。
ク図である。この場合、第1の実施例の加速度センサ4
に代えて、磁気抵抗センサ8を移動部3に固定し、移動
部3に対向するプラテン部2の凸極21を検知し、図9
(a)に示すような、出力信号をF/V変換器59に入
力して、図9(b)に示すような移動した凸極数をラッ
チカウンタ510によってカウントする。一方、駆動回
路5に入力される位置指令信号をF/V変換器511に
入力して、指令パルス数をラッチカウンタ512によっ
てカウントし、ラッチカウンタ510、512で一定時
間ラッチ後、所定時間間隔でクロックを発生するクロッ
クカウンタ513の払い出し指令に応じて、それぞれラ
ッチカウンタ510、512にホールドしてある磁気抵
抗センサ8から得られた移動凸極数と位置指令から得ら
れたパルス指令数とを比較器55に払い出す。比較器5
5では、移動凸極数とパルス指令数の差が1あるいは2
以上の場合は、移動部3が異常(脱調)と判断してアラ
ームを発生するようにしてある。このように、移動部3
に取りつけた磁気抵抗センサの出力を位置指令と比較す
る簡単な装置を設けるだけで、サーフフェースモータの
脱調を検出することができる。
ーフェースモータの移動部に直接、加速度センサ、周波
数センサまたは磁気抵抗センサ、あるいはプラテン部に
位置センサを取り付け、そのセンサの出力と指令信号と
を比較する簡単な構成で移動部の脱調状態を検出するこ
とができるので、構造および操作が極めて簡単なサーフ
ェースモータの脱調検出装置を提供できる効果がある。
モータを示す斜視図および(b)移動部の裏側を示す拡
大斜視図である。
る。
の正常と異常の状態を示す説明図である。
る。
状態を示す説明図である。
る。
を示す斜視図である。
る。
力を示す説明図である。
部、3:移動部、4:加速度センサ、5:駆動回路、5
1:位置指令発生器、52:ドライバ、53:フィル
タ、54:ゲイン変換器、55:比較器、56:バンド
パスフィルタ、57、58:カウンタ、59、511:
F/V変換器、510、512:ラッチカウンタ、51
3:クロックカウンタ、6 周波数センサ、7 基準位
置センサ、71 発光素子、72 受光素子、8:磁気
抵抗センサ
Claims (4)
- 【請求項1】 碁盤目状に凸極を備えた平板状のプラテ
ン部と、直交する2方向にパルス電圧または正弦波電流
指令に応じて移動磁界を発生し前記プラテン部上を移動
し得る移動部とでサーフェースモータを構成し、前記移
動部の移動を検出して移動信号を発生するセンサを設
け、位置指令、速度指令および加速度指令信号に応じて
前記パルス電圧または正弦波電流指令を発生する位置指
令発生器と、前記位置指令発生器の出力に応じて移動磁
界を発生するドライバとで駆動回路を構成し、前記指令
信号と前記移動部の移動信号とを比較し、脱調状態を検
出するサーフェースモータの脱調検出装置において、前
記センサが加速度センサであり、前記駆動回路に指令し
た加速度指令信号と前記加速度センサの出力信号とを比
較し、その差が所定値より大きいときにアラーム信号を
発生する比較器とを備えたことを特徴とするサーフェー
スモータの脱調検出装置。 - 【請求項2】 前記加速度センサの代わりに、移動部に
周波数センサを取り付け、前記加速度指令信号を速度指
令信号に代え、前記駆動回路に、前記周波数センサから
出力される前記速度指令信号の周波数に応じた振動の周
波数成分と前記速度指令信号の周波数とを比較して、そ
の差が所定値より大きいときにアラーム信号を出力する
アラーム信号を発生する比較器とを備えた請求項1記載
のサーフェースモータの脱調検出装置。 - 【請求項3】 前記加速度センサの代わりに、前記プラ
テン部の所定の位置に設定した基準位置上で前記移動部
の存在を検出する基準位置センサを設け、前記加速度指
令信号を位置指令信号に代え、前記駆動回路に、前記基
準位置センサの出力信号と前記位置指令信号とを比較
し、その差が所定値より大きいときに、アラーム信号を
発生する比較器とを備えた請求項1記載のサーフェース
モータの脱調検出装置。 - 【請求項4】 前記加速度センサの代わりに、前記移動
部に対向する前記プラテン部の凸極を検知する磁気抵抗
センサを前記移動部に取り付け、前記加速度指令信号を
位置指令信号に代え、前記磁気抵抗センサによって検出
された移動凸極数と前記位置指令信号から得られるパル
ス指令数とを比較して、その差が1または2以上のとき
にアラーム信号を発生する比較器を備えた請求項1記載
のサーフェースモータの脱調検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23353295A JP3531309B2 (ja) | 1995-08-18 | 1995-08-18 | サーフェースモータの脱調検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23353295A JP3531309B2 (ja) | 1995-08-18 | 1995-08-18 | サーフェースモータの脱調検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0956196A true JPH0956196A (ja) | 1997-02-25 |
JP3531309B2 JP3531309B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=16956528
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23353295A Expired - Fee Related JP3531309B2 (ja) | 1995-08-18 | 1995-08-18 | サーフェースモータの脱調検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3531309B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008067587A (ja) * | 2006-08-09 | 2008-03-21 | Yokogawa Electric Corp | ステージ |
-
1995
- 1995-08-18 JP JP23353295A patent/JP3531309B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008067587A (ja) * | 2006-08-09 | 2008-03-21 | Yokogawa Electric Corp | ステージ |
Also Published As
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---|---|
JP3531309B2 (ja) | 2004-05-31 |
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